1、第四章第四章 土壤質地和結構土壤質地和結構主要內容主要內容教學目標教學目標與要求與要求1.1.土壤三相組成土壤三相組成2.2.土壤質地與結構土壤質地與結構3.3.土壤孔性和土體構造土壤孔性和土體構造 1.掌握土壤基質的基本特性，學會土壤掌握土壤基質的基本特性，學會土壤三相關系的換算；三相關系的換算；2.掌握砂粒、粉粒、粘粒的特性；掌握砂粒、粉粒、粘粒的特性；3.了解不同的質地分類制；了解不同的質地分類制；4.掌握不同質地土壤的生產性質和團粒掌握不同質地土壤的生產性質和團粒結構的特點與肥力特性。結構的特點與肥力特性。第一節第一節 土壤三相組成土壤三相組成 土壤固、液、氣三相容積比，反映土壤水、氣

2、關系。土壤固、液、氣三相容積比，反映土壤水、氣關系。 waterorganic mattermineralatmosphere 一、土壤的密度和容重一、土壤的密度和容重 （一土壤密度（一土壤密度(soil density) 1. 概念概念 單位容積固體土粒單位容積固體土粒(不包括粒間孔隙不包括粒間孔隙)的質的質量。量。(g/cm3) 2. 影響土壤密度的因素影響土壤密度的因素 礦物組成、有機質含量、土壤質地。礦物組成、有機質含量、土壤質地。土壤密度一般取平均值土壤密度一般取平均值2.65g/cm3。組分組分密度密度(g/cm3)組分組分密度密度(g/cm3)石英石英2.602.68赤鐵礦赤鐵礦

3、4.905.30正長石正長石2.542.57磁鐵礦磁鐵礦5.035.18斜長石斜長石2.622.76三水鋁石三水鋁石2.302.40白云母白云母2.772.88高嶺石高嶺石2.612.68黑云母黑云母2.703.10蒙脫石蒙脫石2.532.74角閃石角閃石2.853.57伊利石伊利石2.602.90輝石輝石3.153.90腐殖質腐殖質1.401.80纖鐵礦纖鐵礦3.604.10表表41土壤中常見組分的密度土壤中常見組分的密度表表42某森林土壤表層各級土粒密度某森林土壤表層各級土粒密度粒徑粒徑(mm)全土樣全土樣0.100.050.050.010.010.0050.0050.0010.001腐殖

4、質腐殖質(g/kg)29.504.314.853.764.2密度密度(g/cm3)2.622.662.662.622.592.59土壤土壤 學學 3. 土壤比重土壤比重 (soil specific gravity) 土壤密度與土壤密度與4時純水密度之比，一般取時純水密度之比，一般取2.65。 （二土壤容重（二土壤容重(bulk density of soil) 1. 概念概念: 單位體積自然狀態土壤體原狀土）（含粒單位體積自然狀態土壤體原狀土）（含粒間孔隙的重量干重）。（間孔隙的重量干重）。（g/cm3） 2. 土壤容重土壤容重(soil bulk density)作用作用 (1)計算土壤孔

5、隙度計算土壤孔隙度(soil porosity) 孔隙度（孔隙度（1容重容重/密度）密度）100%(2)(2)計算工程土方量計算工程土方量 土壤重量土壤重量= =土壤體積土壤容重土壤體積土壤容重 （3 3估算各種土壤成分儲量估算各種土壤成分儲量 設耕層厚度設耕層厚度0.2m0.2m，容重，容重1.3t/m31.3t/m3， 有機質含量有機質含量15g/kg=0.015t/t15g/kg=0.015t/t， 全氮量全氮量0.75g/kg=0.00075t/t0.75g/kg=0.00075t/t。 1hm2 1hm2104m2104m20.2m0.2m土層計：土層計： 土壤土壤=10000=10

6、0000.20.21.3=2600t1.3=2600t 有機質儲量有機質儲量=2600=26000.015=39.0t0.015=39.0t 全氮儲量全氮儲量=2600=26000.00075=1.95t0.00075=1.95t（4 4計算土壤儲水量及灌水或排水定額計算土壤儲水量及灌水或排水定額 設土層厚度設土層厚度1m1m，土壤含水量，土壤含水量25%25%，容重為，容重為1.3 1.3 t/m3t/m3。 1hm2 1hm2的的1m1m土層儲水量土層儲水量=10000m2=10000m21m1m1.3t/m31.3t/m325%25% =3250m3/hm2= 325mm =3250m3

7、/hm2= 325mm 3. 浸水容重浸水容重(water immersed soil density)反映土壤在浸水條件下的結構狀態和緊實度。反映土壤在浸水條件下的結構狀態和緊實度。沉淀容積土壤質量浸水容重 4. 影響土壤容重的因素影響土壤容重的因素 質地、構造、有機質含量、緊實度等質地、構造、有機質含量、緊實度等 主要通過影響孔隙而影響容重。主要通過影響孔隙而影響容重。二、土壤三相二、土壤三相(soil three phases)和孔度和孔度1. 土壤孔度土壤孔度(soil porosity) 土壤全部孔隙容積土壤全部孔隙容積(pore volume)占土體容積的占土體容積的百分率。百分率

8、。 水和空氣共存并充滿于土壤孔隙中。水和空氣共存并充滿于土壤孔隙中。2. 土壤三相組成及孔度計算土壤三相組成及孔度計算 總孔度總孔度(total porosity) (1容重容重/密度密度) 100% 固相固相(solid phase)(容重容重/密度密度) 100% 液相液相(liquid phase)(水分重量百分率容重水分重量百分率容重) 100% 氣相氣相(gas phase)(總孔度液相總孔度液相) 100% 土壤三相比固相土壤三相比固相:液相液相:氣相氣相3. 土壤三相組成的適宜范圍土壤三相組成的適宜范圍(comfort zone) 多數旱地作物適宜的土壤固、液、氣三相比為：多數旱

9、地作物適宜的土壤固、液、氣三相比為： 0.5 0.250.3 0.150.25 第二節土壤質地第二節土壤質地一、土粒和粒級一、土粒和粒級 1. 土粒土粒(soil particle) 粒粒 徑徑(mm)中國制中國制(1987)卡慶斯基制卡慶斯基制(1957)美國制美國制(1951)國際制國際制(1930)32石礫石礫石礫石礫石礫石礫石礫石礫21極粗砂粒極粗砂粒粗砂粒粗砂粒10.5粗砂粒粗砂粒物物理理性性砂砂粒粒粗砂粒粗砂粒粗砂粒粗砂粒0.50.25中砂粒中砂粒中砂粒中砂粒0.250.2細砂粒細砂粒細砂粒細砂粒細砂粒細砂粒0.20.1細砂粒細砂粒0.10.05極細砂粒極細砂粒0.050.02粗粉

10、粒粗粉粒粗粉粒粗粉粒粉粒粉粒0.020.01粉粒粉粒0.010.005中粉粒中粉粒物物理理性性粘粘粒粒中粉粒中粉粒0.0050.002細粉粒細粉粒細粉粒細粉粒0.0020.001粗粘粒粗粘粒粘粒粘粒粘粒粘粒0.0010.0005細粘粒細粘粒粘粘粒粒粗粘粒粗粘粒0.00050.0001細粘粒細粘粒0.0001膠質粘粒膠質粘粒二、各級土粒的組成和性質二、各級土粒的組成和性質（一礦物組成（一礦物組成（1） 砂粒砂粒(sand)以原生礦物為主，以原生礦物為主，最多的是石英。最多的是石英。（2粉粒粉粒(silt)除原生礦物外除原生礦物外,還有一些風化后形還有一些風化后形成的次生礦物。成的次生礦物。（3）

11、 粘粒粘粒(clay)則以次生礦物為主。則以次生礦物為主。（二化學組成（二化學組成 表表44土壤各粒級的化學組土壤各粒級的化學組成成 灰灰色色森森林林土土粒級粒級（mm）化學組成（灼干重化學組成（灼干重%）SiO2Al2O3Fe2O3TiO2MnO2CaOMgOK2ONa2OP2O50.10.0189.903.900.940.510.060.610.352.210.810.040.010.00582.638.132.390.970.060.951.942.771.450.140.005 0.00176.7511.323.951.340.041.001.053.321.300.250.00158

12、.0323.4010.190.730.170.442.403.150.240.46全土全土85.105.962.460.530.120.920.682.380.750.11黑黑鈣鈣土土0.10.0188.125.751.290.450.040.740.291.991.210.020.010.00582.177.962.731.000.020.941.192.311.840.120.005 0.00167.3717.167.511.380.030.751.773.041.380.230.00157.4722.6611.540.660.080.382.483.170.190.39全土全土71.52

13、13.745.520.700.182.211.732.670.750.21 (1) 隨粒徑由大到小，隨粒徑由大到小，SiO2含量由多到少含量由多到少; (2) R2O3(即即Fe2O3與與Al2O3的總稱的總稱)與與SiO2相反相反,隨粒隨粒徑徑 由大到小，由大到小，R2O3含量由少到多含量由少到多; (3) CaO、MgO、P2O5、K2O隨土粒由大到小隨土粒由大到小,含含量增加。量增加。（三各級土粒的物理性質（三各級土粒的物理性質 土粒由大到小，保水能力表土粒由大到小，保水能力表4-5中最大吸濕量、中最大吸濕量、最大分子持水量最大分子持水量 、毛管水上升高度增加，但通透性、毛管水上升高度增

14、加，但通透性表表4-5中滲透系數降低。中滲透系數降低。 隨著土粒由大到小，土壤膨脹性和可塑性增加，隨著土粒由大到小，土壤膨脹性和可塑性增加，對耕作帶來不利影響。對耕作帶來不利影響。土粒名土粒名稱稱粒徑粒徑(mm)最大吸最大吸濕量濕量(%)最大最大分子分子持水持水量量(%)毛管水毛管水上升高上升高度度(cm)滲透滲透系數系數(cm/s)濕脹濕脹(按最按最初體初體積計積計)塑性塑性石礫石礫3.02.00.200.5不不可可塑塑2.0 1.50.71.53.00.31.5 1.00.84.50.12粗砂粒粗砂粒1.0 0.50.98.70.0720.50.251.020270.056細砂粒細砂粒0.

15、250.101.1500.03050.100.051.2910.0056粗粉粒粗粉粒0.050.010.53.12000.00416中粉粒中粉粒0.010.0051.03.015.9105可塑可塑(2840)細粉粒、細粉粒、粗粘粒粗粘粒0.0050.00131.0160塑性較強塑性較強(3048)細粘粒細粘粒0.0011520405塑性強塑性強(3487)表表45 各級土粒的水分性質和物理性質各級土粒的水分性質和物理性質 三、土壤質地三、土壤質地soil texture） 1. 土壤機械組成土壤機械組成(soil mechanical composition) 土壤中各級土粒的百分含量，又稱土

16、壤顆粒土壤中各級土粒的百分含量，又稱土壤顆粒組成。組成。 2. 土壤質地概念土壤質地概念按土壤顆粒組成進行分類，將顆粒組成相按土壤顆粒組成進行分類，將顆粒組成相近而土壤性質相似的土壤劃分為一類并給予一近而土壤性質相似的土壤劃分為一類并給予一定名稱，稱為土壤質地。定名稱，稱為土壤質地。 劃分土壤質地的目的在于認識土壤的特性并劃分土壤質地的目的在于認識土壤的特性并合理利用土壤和改良土壤。合理利用土壤和改良土壤。 3. 土壤質地分類土壤質地分類(soil texture classification)制制（1國際制國際制(international system) 根據粘粒根據粘粒(clay)含量將

17、質地分為三類即：含量將質地分為三類即： 粘粒含量小于粘粒含量小于15%為砂土為砂土(sand)類、壤土類、壤土(loam)類；類； 粘粒含量粘粒含量15%25%為粘壤土為粘壤土(clay loam)類；類； 粘粒含量大于粘粒含量大于25%為粘土為粘土(clay)類。類。 根據粉粒根據粉粒(silt)含量，凡粉粒含量大于含量，凡粉粒含量大于45%的，在質的，在質地名稱前冠地名稱前冠“粉質粉質(silty clay)” 。 根據砂粒根據砂粒(sand)含量，凡砂粒含量大于含量，凡砂粒含量大于55%的，在的，在質地名稱前冠質地名稱前冠“砂質砂質(sandy)” 。土壤土壤 學學返回返回 （2美國制美

18、國制(Soil Taxonomy)（連接）（連接） 等邊三角形的三個邊分別表示砂粒、等邊三角形的三個邊分別表示砂粒、 粉粒、粉粒、粘粒的含量。根據土壤中砂粒、粉粒、粘粒的含量，粘粒的含量。根據土壤中砂粒、粉粒、粘粒的含量，在圖中查出相對應的區域，即得該土壤的質地。在圖中查出相對應的區域，即得該土壤的質地。 （3卡慶斯基制卡慶斯基制 (Kachinsky classification system of soil texture)質地組質地組質地名稱質地名稱不同土壤類型的不同土壤類型的0.01mm粒級含量粒級含量灰化土灰化土紅黃壤、草原土紅黃壤、草原土堿化土、堿土堿化土、堿土砂土砂土sand松砂

19、土松砂土050505緊砂土緊砂土5105 10510壤土壤土loam砂壤土砂壤土 sandy loam102010201015輕壤土輕壤土 light loam203020301520中壤土中壤土 medium loam304030452030重壤土重壤土 heavy loam405045603040粘土粘土clay輕粘土輕粘土 light clay506560754050中粘土中粘土 medium clay658075855065重粘土重粘土 heavy clay808565表表4-6卡慶斯基土壤質地基本分類卡慶斯基土壤質地基本分類 按表按表46，卡慶斯基質地分類可歸納為，卡慶斯基質地分類可

20、歸納為以下幾個步驟：以下幾個步驟：根據物理性粘粒根據物理性粘粒(physical clay)含量，將土壤分含量，將土壤分為三大質地類型九種質地，通過查表為三大質地類型九種質地，通過查表4-6確定。確定。根據砂粒、粗粉粒根據砂粒、粗粉粒 、中細粉粒、中細粉粒 、粘粒含量、粘粒含量 ，進一步劃分質地，確定質地詳細名稱進一步劃分質地，確定質地詳細名稱(連接連接) :第二優勢粒級第一優勢粒級質地名稱第二優勢粒級第一優勢粒級質地名稱 根據石礫根據石礫(gravel)含量，查下表，冠在質地詳細含量，查下表，冠在質地詳細名稱前。名稱前。 大于大于1毫米的石礫含量毫米的石礫含量% 石質程度石質程度 10.0

21、連接連接 重石質土重石質土 第一優勢粒級第一優勢粒級 第二優勢粒級第二優勢粒級 詳詳 細細 命命 名名 中細粉粒中細粉粒粘粘 粒粒粘粘 粉粉 質質粘粘 粒粒中細粉粒中細粉粒粉粉 粘粘 質質砂砂 粒粒中細粉粒中細粉粒粉粉 砂砂 質質中細粉粒中細粉粒砂砂 粒粒砂砂 粉粉 質質砂砂 粒粒粘粘 粒粒粘粘 砂砂 質質粘粘 粒粒粗粗 粉粉 粒粒粗粉粘質粗粉粘質粗粗 粉粉 粒粒粘粘 粒粒粘粗粉質粘粗粉質粗粗 粉粉 粒粒砂粒或中細粉粒砂粒或中細粉粒粗粗 粉粉 質質砂砂 粒粒粗粗 粉粉 粒粒砂砂 質質中細粉粒中細粉粒粗粗 粉粉 粒粒粉粉 質質返回川農大農場幾種類型土壤的顆粒組成及詳細質地命名卡氏制）川農大農場幾

22、種類型土壤的顆粒組成及詳細質地命名卡氏制）土壤名稱土壤名稱 顆粒組成（顆粒組成（%） 質地名稱質地名稱 物理性粘粒物理性粘粒 砂粒砂粒 粗粉粒粗粉粒 中細粉粒中細粉粒 粘粒粘粒 石礫石礫白鱔泥蘋果園）白鱔泥蘋果園） 62.4 10.9 26.7 28.8 33.6 0 粉粘質輕粘土粉粘質輕粘土黃泥小土黃泥小土(張家坪張家坪) 43.8 38.2 18.0 31.0 12.8 0 粉砂質中壤土粉砂質中壤土白鱔泥張家坪）白鱔泥張家坪） 49.5 24.2 26.3 31.3 18.2 0 粉質重壤土粉質重壤土半泥砂沙灣）半泥砂沙灣） 38.0 29.0 33.0 18.0 20.0 0 粗粉質中壤

23、土粗粉質中壤土石骨子土石骨子土(老板山老板山) 31.0 56.4 12.6 19.2 11.8 30 重石質粉砂質重石質粉砂質 中壤土中壤土 （4中國制中國制 四、不同質地土壤的肥力特征和利用改良四、不同質地土壤的肥力特征和利用改良 （一不同質地土壤的肥力特征（一不同質地土壤的肥力特征 1. 砂質土類砂質土類 （1水水 粒間孔隙大，毛管作用弱，透水性強粒間孔隙大，毛管作用弱，透水性強而保水性弱，水氣易擴散，易干不易澇；而保水性弱，水氣易擴散，易干不易澇； （2氣氣 大孔隙多，通氣性好，一般不會累積大孔隙多，通氣性好，一般不會累積還原物質；還原物質； （3熱熱 水少氣多，溫度容易上升，稱為熱性

24、水少氣多，溫度容易上升，稱為熱性土，有利于早春作物播種。土，有利于早春作物播種。 （4肥肥 養分含量少，保肥力弱，肥效快，肥養分含量少，保肥力弱，肥效快，肥勁猛，但不持久，易造成作物后期脫肥早衰；勁猛，但不持久，易造成作物后期脫肥早衰； （5耕性耕性 松散易耕。松散易耕。 2. 2. 粘質土類粘質土類（1 1水粒間孔隙小，毛管細而曲折，透水性差，水粒間孔隙小，毛管細而曲折，透水性差，易產生地表徑流易產生地表徑流, ,保水抗旱力強，易澇不易旱；保水抗旱力強，易澇不易旱；（2 2氣小孔隙多，通氣性差，容易累積還原性氣小孔隙多，通氣性差，容易累積還原性物質；物質；（3 3熱水多氣少，熱容量大，溫度不

25、易上升，熱水多氣少，熱容量大，溫度不易上升，稱冷性土，對早春作物播種不利；稱冷性土，對早春作物播種不利；（4 4肥養分含量較豐富且保肥力強，肥效緩慢，肥養分含量較豐富且保肥力強，肥效緩慢，穩而持久，有利于禾谷類作物生長，籽實飽滿。早穩而持久，有利于禾谷類作物生長，籽實飽滿。早春低溫時，由于肥效緩慢易造成作物苗期缺素；春低溫時，由于肥效緩慢易造成作物苗期缺素；（5 5耕性耕性差，粘著難耕。耕性耕性差，粘著難耕。 3. 壤質土類壤質土類 土壤性質兼具粘質土和砂質土的優點，而克服土壤性質兼具粘質土和砂質土的優點，而克服了它們的缺點了它們的缺點 。耕性好，宜種廣，對水分有回潤。耕性好，宜種廣，對水分有

26、回潤能力，是較理想的質地類型。能力，是較理想的質地類型。（二土壤質地剖面（二土壤質地剖面 土壤剖面土壤剖面(soil profile)中不同質地層次的排列中不同質地層次的排列組合。組合。 1. 粘蓋砂上粘下砂）不良組合粘蓋砂上粘下砂）不良組合 2. 砂蓋粘上砂下粘）優良組合砂蓋粘上砂下粘）優良組合夾砂層夾砂層夾粘層夾粘層 （三土壤質地改良（三土壤質地改良 1. 客土法客土法 （1砂摻粘砂摻粘 （2粘摻砂粘摻砂 2. 改良土壤結構改良土壤結構 （1大量施用有機肥大量施用有機肥 （2施用土壤結構改良劑施用土壤結構改良劑第三節土壤結構第三節土壤結構一、土壤結構體一、土壤結構體 （一土壤結構體概念（一

27、土壤結構體概念 1. 土壤結構性土壤結構性(soil structurality) 土壤中單粒、復粒的數量、大小、形狀、土壤中單粒、復粒的數量、大小、形狀、性質及其相互排列和相應的孔隙狀況等綜合性質及其相互排列和相應的孔隙狀況等綜合特性。特性。 2. 土壤結構體土壤結構體(soil configuration) 土粒在膠結物土粒在膠結物(有機質、碳酸鈣、氧化有機質、碳酸鈣、氧化鐵鐵)的作用下，相互團聚在一起形成大小、形的作用下，相互團聚在一起形成大小、形狀、性質不同的土團。狀、性質不同的土團。 土粒土粒土粒土粒土粒土粒Fe2+腐腐殖殖質質Fe3+Al3+（二土壤結構體種類（二土壤結構體種類 1

28、. 塊狀結構塊狀結構(cloddy structure) 形狀：立方體型，縱軸和橫軸大體相等，邊面形狀：立方體型，縱軸和橫軸大體相等，邊面不明顯，內部緊實。不明顯，內部緊實。 產生條件：熟化度較低的表層土壤或缺乏有機質產生條件：熟化度較低的表層土壤或缺乏有機質而粘重的底土多為塊狀結構。而粘重的底土多為塊狀結構。 大小劃分：大塊狀結構大小劃分：大塊狀結構,直徑直徑10cm;小塊狀結構直小塊狀結構直徑徑510cm。 2.團塊狀團塊狀(crumby structure) 形狀：與塊狀相似，較塊狀結構小，略呈圓形，表形狀：與塊狀相似，較塊狀結構小，略呈圓形，表面不平。面不平。 大小劃分：大團塊結構，直

29、徑大小劃分：大團塊結構，直徑53cm；團塊狀結構，；團塊狀結構，直徑直徑31cm；小團塊狀結構，直徑；小團塊狀結構，直徑1cm；核狀，直徑；核狀，直徑710mm；小核狀，；小核狀，57mm。 4. 柱狀柱狀(columnar structure) 形狀：側面，橫斷面形狀不規則。形狀：側面，橫斷面形狀不規則。 產生條件：柱狀結構是堿化土壤的標志特征，產生條件：柱狀結構是堿化土壤的標志特征，常在干旱半干旱地帶的底土出現。常在干旱半干旱地帶的底土出現。 大小劃分：大柱狀結構，大小劃分：大柱狀結構，5cm；柱狀結構，；柱狀結構， 35cm；小柱狀結構，；小柱狀結構，5cm；棱柱狀結構，；棱柱狀結構，3

30、5cm；小棱柱狀結構，；小棱柱狀結構，3mm者為板狀，者為板狀，3mm者為片狀。者為片狀。 7. 團粒結構團粒結構(granular structure) 形狀：近似于球形，疏松多孔的小土團稱團粒形狀：近似于球形，疏松多孔的小土團稱團粒結構，是含有機質豐富肥沃土壤的標志特征。結構，是含有機質豐富肥沃土壤的標志特征。 大小劃分：一般為大小劃分：一般為0.2510mm，Al3+Ca2+Mg2+H+NH4+ K+Na+ 農業生產中，常施用石灰農業生產中，常施用石灰(酸性土酸性土)或石膏或石膏(堿性堿性土土)，利用，利用Ca2+的作用促進土粒凝聚。的作用促進土粒凝聚。 增加介質中電解質濃度也可促進膠粒

31、凝聚。增加介質中電解質濃度也可促進膠粒凝聚。 農業生產中，常采用排水曬田、曬壟、凍壟等農業生產中，常采用排水曬田、曬壟、凍壟等措施，提高土壤溶液電解質的濃度，促進土壤膠粒措施，提高土壤溶液電解質的濃度，促進土壤膠粒凝聚。凝聚。 （2水膜水膜(water film)的粘結作用的粘結作用 土粒在水膜的作用下，在土粒接觸處形成彎土粒在水膜的作用下，在土粒接觸處形成彎月面，由于彎月面內側的負壓，把相鄰的土粒團月面，由于彎月面內側的負壓，把相鄰的土粒團聚在一起，形成土團。聚在一起，形成土團。 （3膠結作用膠結作用(cementation) a、簡單的無機膠體、簡單的無機膠體(simple soil mi

32、neral colloid) 土壤中土壤中Fe2O3xH20、Al2O3y H20、SiO2z H20等，常以膠膜形態包被在一起，形成的結構體。等，常以膠膜形態包被在一起，形成的結構體。 往往是致密緊實的結構體，如核狀結構，對協往往是致密緊實的結構體，如核狀結構，對協調水肥的能力極差。調水肥的能力極差。b、粘粒、粘粒 粘粒具有巨大的表面積，粘結力很強，并可粘粒具有巨大的表面積，粘結力很強，并可通過帶正電和帶負電邊面的靜電引力使其團聚。通過帶正電和帶負電邊面的靜電引力使其團聚。 c、有機質、有機質 土壤中的腐殖質、多醣類、蛋白質、木質素土壤中的腐殖質、多醣類、蛋白質、木質素以及許多微生物的分泌物

33、和菌絲均有團聚作用。以及許多微生物的分泌物和菌絲均有團聚作用。2. 土壤結構的成型土壤結構的成型 （1干濕交替作用干濕交替作用 蒙脫石類的膨脹收縮性強，而水云母類和高蒙脫石類的膨脹收縮性強，而水云母類和高嶺石類的膨脹收縮性則較弱。嶺石類的膨脹收縮性則較弱。 a、當干濕交替時，由于脹縮性的差異使土體產、當干濕交替時，由于脹縮性的差異使土體產生不等的變形而依脆弱線開裂成小塊。生不等的變形而依脆弱線開裂成小塊。 b、當土體吸水時，由于孔隙中閉蓄的空氣所產、當土體吸水時，由于孔隙中閉蓄的空氣所產生的壓力，使土體破碎。生的壓力，使土體破碎。 土塊越干，驟然灌水濕潤，這種作用愈明顯，土塊越干，驟然灌水濕潤

34、，這種作用愈明顯，有如有如“爆破一樣。促使土體破碎形成結構。爆破一樣。促使土體破碎形成結構。 （2凍融交替作用凍融交替作用 水分結冰時體積膨脹增大約水分結冰時體積膨脹增大約9%，對周圍的土體，對周圍的土體產生壓力而使土壤崩裂。產生壓力而使土壤崩裂。 孔徑愈小，其中水分冰點愈低。造成膨壓的差異孔徑愈小，其中水分冰點愈低。造成膨壓的差異使土體產生裂痕，一旦融化，土壤就會沿裂痕酥散。使土體產生裂痕，一旦融化，土壤就會沿裂痕酥散。 (3)生物作用生物作用(biological effect) a、植物根系的穿插擠壓，可使土體破碎形成結構。、植物根系的穿插擠壓，可使土體破碎形成結構。 b、土壤中的蚯蚓、

35、昆蟲、蟻類等，對土壤結構形成、土壤中的蚯蚓、昆蟲、蟻類等，對土壤結構形成均有一定作用。均有一定作用。 (4)土壤耕作土壤耕作(soil tillage) 通過合理耕作，在機械壓力作用下，土體破碎形通過合理耕作，在機械壓力作用下，土體破碎形成結構。同時耕作使土肥相融、促進良好結構的形成。成結構。同時耕作使土肥相融、促進良好結構的形成。 團粒結構具有小水庫、小肥料庫、空氣走廊的作團粒結構具有小水庫、小肥料庫、空氣走廊的作用，協調水氣狀況能力強，因而是理想的結構體。用，協調水氣狀況能力強，因而是理想的結構體。 1. 小水庫小水庫 團粒結構透水性好，可接納大量降水和灌溉水，團粒結構透水性好，可接納大量

36、降水和灌溉水，而團粒內部保水性強，天旱時還可防止水分蒸發。而團粒內部保水性強，天旱時還可防止水分蒸發。 天旱時表層蒸發失水后，土體收縮切斷與下層毛天旱時表層蒸發失水后，土體收縮切斷與下層毛管連通性，水分不會由大孔隙流向小孔隙而蒸發損失。管連通性，水分不會由大孔隙流向小孔隙而蒸發損失。三、團粒結構在土壤肥力上的意義三、團粒結構在土壤肥力上的意義3. 空氣走廊空氣走廊 由于團粒之間的孔隙較大，有利于空氣流通。由于團粒之間的孔隙較大，有利于空氣流通。 具有團粒結構的土壤，通常有機質含量豐富。團具有團粒結構的土壤，通常有機質含量豐富。團粒結構表面為好氣作用，有利于有機質的礦質化，釋粒結構表面為好氣作用

37、，有利于有機質的礦質化，釋放養分。團粒內部則有利于腐殖化，保存養分。放養分。團粒內部則有利于腐殖化，保存養分。2. 小肥料庫小肥料庫四、土壤良好結構體的培育四、土壤良好結構體的培育1. 大量施用有機肥大量施用有機肥2. 實行合理耕作實行合理耕作3. 實行合理輪作實行合理輪作4. 施用石膏或石灰施用石膏或石灰5. 施用土壤結構改良劑施用土壤結構改良劑 第四節第四節 土壤孔性土壤孔性 一、土壤孔性與孔度一、土壤孔性與孔度 土壤總孔度、大小孔隙分配、孔隙在土體土壤總孔度、大小孔隙分配、孔隙在土體中分布。中分布。 （一土壤總孔度和孔隙比（一土壤總孔度和孔隙比 1. 總孔度總孔度(total poros

38、ity) 所有孔隙體積的總和占整個土壤體積的比所有孔隙體積的總和占整個土壤體積的比例。例。47.46%24.51% 2. 孔隙比孔隙比（二土壤孔度分級（二土壤孔度分級 1. 當量孔徑當量孔徑 與土壤水吸力相與土壤水吸力相當的孔隙直徑稱為當當的孔隙直徑稱為當量孔徑。量孔徑。 T=3/D D為孔隙直徑毫米）。為孔隙直徑毫米）。T為水吸力，可理解為為水吸力，可理解為土壤對水的吸力，單為厘米或百帕土壤對水的吸力，單為厘米或百帕hpa）。）。 又稱無效孔隙，孔徑又稱無效孔隙，孔徑0.002mm（0.0002mm）。）。 水分水吸力水分水吸力T=3/0.002=1500百帕，土壤對水的吸百帕，土壤對水的吸

39、力很強，水分對植物基本無效。力很強，水分對植物基本無效。 （2） 毛管孔隙毛管孔隙 (capillary pore) 孔徑孔徑0.020.06）0.0020.0002mm。 水分水吸力在水分水吸力在T=3/0.06=50百帕至百帕至T=3/0.002=1500百帕之間，對植物是有效的，而且植百帕之間，對植物是有效的，而且植物的根系和微生物都可在其中生長和活動。物的根系和微生物都可在其中生長和活動。2. 孔度分級孔度分級 （1非活性孔隙非活性孔隙(inactive pore)（3） 通氣孔隙通氣孔隙(aeration pore) 孔徑孔徑0.020.06mm，透水通氣，通，透水通氣，通常有空氣存在其中，同時植物根毛、根系和微常有空氣存在其中，同時植物根毛、根系和微生物均可在通氣孔隙中活動。生物均可